知識科普 | 氣體傳感器18種主要技術(shù)參數(shù)講解

電化學(xué)氣體傳感器的主要參數(shù)包括：量程范圍(RANGE)、靈敏度(SENSITIVITY) 、響應(yīng)時間(Response Time)、恢復(fù)時間(Recovery Time)和歸零時間、分辨率(Resolution)、重復(fù)性(Repeatability)、基線偏移(Baseline Offset)、基線漂移(Baseline Shift)、負(fù)載電阻 (Load Resistor)、偏置電壓 (Bias Voltage)、壓力范圍(Pressure Range)、濕度范圍(Humidity Range)、長期漂移(Long Term Output Drift)、保存溫度(Storage Temperature)、開路電壓(Open Circuit Voltage)、最大短路電流(Short Circuit Current)、交叉干擾(Cross Sensitivity)、干擾氣體過濾器(Filter)。下面工采網(wǎng)小編具體為大家講解這18種技術(shù)參數(shù)的意義：

1. 量程范圍(RANGE)

定義:能夠保證傳感器規(guī)格書所列各項參數(shù)的最高氣體濃度。

Q:量程范圍有多寬?

A：不同的氣體傳感器都有各自的量程范圍，低至1ppm，高至100%vol。1ppm量程的傳感器是測量特毒的毒氣，100%vol量程的是測量高濃氧氣。醫(yī)療氧傳感器的量程比較特殊，例如：200,000%mbar，這個單位的意思是在大約2個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，傳感器最高能測到100%vol，計算式為2,000mbar*100%vol=200,000%mbar。(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1013mbar)

Q:輸出和氣體濃度是什么關(guān)系？

A:EC傳感器有的是電流源，即輸出電流和被測氣體濃度成正比；有的是電壓源，即輸出電壓和氣體濃度成正比。這種“成正比”的關(guān)系在儀表行業(yè)稱為“線性”，即被測氣體濃度和輸出電流或電壓成線性。

Q:什么是過載量程?

A:有些傳感器的規(guī)格書上除了量程，還有一個參數(shù)叫“過載量程”(OVERLOAD RANGE)。這個參數(shù)是告訴用戶：在這個濃度下，傳感器可以短時間(幾分鐘)測量而傳感器不會永久性損壞，但性能無法符合規(guī)格書上所列參數(shù)。如果超過過載量程，會造成傳感器永久損壞。

常見單位

（一）VOL%：指混合氣體的濃度體積比。在檢測二氧化碳、氧氣時使用該單位；
（二）LEL%：指可燃?xì)怏w爆炸下限的百分比。即可燃?xì)怏w與空氣混合時，遇到最小點火能量，發(fā)生爆炸的最低濃度。
（三）UEL%：可燃性氣體與空氣混合，著火導(dǎo)致爆炸產(chǎn)生的最高濃度值。
（四）PPM：PPM是英文part per million的縮寫，表示百萬分之幾，體積濃度（ppm），表示一百萬體積的空氣中所含污染物的體積數(shù)。PPB:PPM是英文part per billion的縮寫，氣體濃度的10億分之一?！?ppm=1000ppb
（五）氣體摩爾體積：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，符號為Vm，常用單位L/mol 或m3/mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃，101KP的狀態(tài))，1mol任何氣體所占體積都約為22.4L。
我們國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也都是采用質(zhì)量濃度單位（如：mg/m3）表示。

2. 靈敏度(SENSITIVITY)

定義：被測氣體改變一個單位濃度，傳感器輸出電流或電壓的改變量。

Q:靈敏度單位是什么？

A:對毒氣傳感器來說，最常見的單位是nA/ppm或uA/ppm。對常量氧傳感器來說，其單位是uA@20.9%VOL O2，意思是在空氣中，輸出的電流是多少微安。對微量氧傳感器來說，其單位是mV@20.9%vol O2，當(dāng)然，我不贊成微量氧傳感器放在空氣中測試，因為微量氧傳感器是測ppm級O2的，長時間暴露在空氣中，會讓它很快失效。對醫(yī)療氧氣傳感器來說，其單位是mV@20.9%vol O2，醫(yī)療氧氣傳感器的最大量程都是100%vol。

Q:靈敏度會變化嗎？在什么情況下會變化？

A:EC傳感器的靈敏度是會變化的，影響靈敏度的因素包括：溫度、濕度、壓力、流速、壽命、干擾氣體。以上參數(shù)，在規(guī)格書所定義的范圍內(nèi)變化是不會影響傳感器壽命的，但如果超過了這些范圍，傳感器可能會受到不可逆的破壞。

3. 響應(yīng)時間(Response Time)

定義：傳感器信號從零點上升到通氣平衡點一定百分比，所需的時間成為響應(yīng)時間，通常用T90來描述。從零點上升到平衡信號值的50%所需要的時間稱為T50，從零點上升到70%所需的時間稱為T70,從零點上升到90%所需的時間稱為T90。

Q:為什么響應(yīng)時間很重要？

因為氣體傳感器主要是保護(hù)人身安全的。當(dāng)氧氣或毒氣超過對人體有害的范圍，人員必須撤離該環(huán)境，撤離時間越短越好。因此，傳感器響應(yīng)時間越短，就留給撤離人員越多的時間。

A:如何確定零點，如何確定平衡點呢？

對于常規(guī)氣體傳感器，當(dāng)它暴露在空氣中，3分鐘之內(nèi)讀數(shù)變化不超過一個分辨率，即認(rèn)為是平衡了。具體地說，對O2傳感器來說，讀數(shù)變化不超過±0.1%，即認(rèn)為是平衡了；對CO傳感器來說，讀數(shù)變化不超過1ppm，即認(rèn)為平衡了；對H2S傳感器來說，讀數(shù)變化不超過0.1ppm，即認(rèn)為平衡了；對分辨率為10ppm的H2傳感器來說，讀數(shù)變化不超過10ppm，即認(rèn)為平衡了。

Q：有的傳感器通氣后讀數(shù)會一直上升，如何確定平衡點呢？

對于吸附性強(qiáng)的氣體，其傳感器的T90計算和CO、H2S常規(guī)氣體是不一樣的。例如，在NH3傳感器的規(guī)格書上“T90”后面會跟上一句“<60s calculated from 5 min. exposure time”。它的意思是說，通氣5分鐘，即認(rèn)為是平衡，然后用5分鐘時候的靈敏度還計算T90時間。這里的“通氣5分鐘”也是有技術(shù)條件的：

A. NH3氣體流速為500±100ml/min；

B. 管路和流量計是特氟龍材質(zhì)或不銹鋼的；

C. NH3濃度在量程范圍之內(nèi)；

D. 流動的NH3氣體和傳感器之間不能有任何薄膜或鋼網(wǎng)的阻擋。

常見有吸附性的氣體包括：H2S、CL2、SO2、NH3、HCL、HF、F2等等。常見的沒有吸附性的氣體包括：O2、H2、CH4、CO、CO2等等。

4. 恢復(fù)時間(Recovery Time)和歸零時間

恢復(fù)時間定義：恢復(fù)時間是表述傳感器從標(biāo)準(zhǔn)氣體回復(fù)到零點氣體時，信號回復(fù)快慢的一個參數(shù)。常用的是RT90，它的意思是，從傳感器通氣平衡狀態(tài)恢復(fù)到10%信號所花的時間。例如，CO標(biāo)準(zhǔn)氣是500ppm，當(dāng)傳感器信號從500ppm回到50ppm(500ppm*10%=50ppm)的這段時間，就是RT90了。

歸零時間定義：歸零時間是表述從傳感器通氣平衡狀態(tài)恢復(fù)到3個分辨率的讀數(shù)所需要的時間。例如，CO傳感器的分辨率是1ppm，標(biāo)準(zhǔn)氣是500ppm，當(dāng)傳感器信號從500ppm回到3ppm的這段時間，就是歸零時間了。

Q：用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體測試EC傳感器，RT90時間和歸零時間會不一樣嗎？

A：是會不一樣的。濃度越高，RT90時間和歸零時間越長。擴(kuò)散的模式符合菲克定理。

Q：不同的溫度下，EC傳感器的響應(yīng)時間和恢復(fù)時間一樣嗎？

A：不一樣。溫度越高，響應(yīng)時間和恢復(fù)時間越短，溫度越低越長。

Q：所有的EC傳感器在規(guī)格書上都寫了RT90和歸零時間嗎？

A：到目前為止，少數(shù)傳感器有歸零時間。

Q：毒氣傳感器和氧氣傳感器RT時間的計算方法一樣嗎？

A：不一樣。毒氣傳感器從零氣往上升計算T90，從平衡標(biāo)準(zhǔn)氣下降計算RT90和歸零時間。而氧氣傳感器是從空氣20.9%vol下降到純N2計算T90，這主要是從工業(yè)人員安全考慮。

5. 分辨率(Resolution)

定義：分辨率是描述傳感器能夠分辨的最小的氣體濃度改變量的參數(shù)。分辨率和靈敏度和噪聲相關(guān)，類似電子技術(shù)里面的一個參數(shù)——信噪比。計算公式是：分辨率=3 X 60秒信號標(biāo)準(zhǔn)差/靈敏度

Q:如何計算信號標(biāo)準(zhǔn)差？

A：在傳感器信號被放大之后，會送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。系統(tǒng)噪聲需要用標(biāo)準(zhǔn)差(STDEV)來衡量，STDEV可以通過Office Excel里的STDEV()函數(shù)來計算。

Q:如何計算靈敏度？

A：將傳感器和電路板系統(tǒng)的零點CTS平均值和通氣平衡后的CTS平均值相減，取絕對值，再除以通氣濃度即可得到。例如，零點CTS平均值為1952CTS，3ppm通氣平衡后的CTS平均值為2139CTS。問該系統(tǒng)的靈敏度是多少？

計算公式：|2139-1952|/3 = 62.3 CTS/ppm

通過上面兩問和解答，我們就可以計算出來系統(tǒng)的分辨率了：

3*STDEV/靈敏度=3*1.7/62.3=0.08ppm

Q:傳感器的分辨率和精度有什么關(guān)系？

A:并無直接關(guān)系。傳感器的分辨率是由上面的公式計算所得。傳感器本身并無精度的概念，所以傳感器的規(guī)格書上也沒有精度的參數(shù)定義。精度是描述儀器、儀表讀數(shù)和氣體真實值之間的差值，也叫準(zhǔn)確性，表示方法有±xppm@100ppm，±5%Reading，±5%rel或±10%F.S.。

6. 重復(fù)性(Repeatability)

定義：在同一天之內(nèi)，每小時通氣一次同樣濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣，獲得6次通氣平衡的讀數(shù)，然后計算6次讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差。該標(biāo)準(zhǔn)差越接近于零，說明傳感器的重新性越好。下圖是電化學(xué)傳感器的6次重復(fù)性實驗曲線。

Q:重復(fù)性在規(guī)格書上有定義嗎？

A:絕大多數(shù)傳感器在規(guī)格書上都不寫該參數(shù)，但傳感器在研發(fā)驗證的時候是一定要做此實驗的。儀器儀表在做認(rèn)證的時候，也是一定要做此實驗的。

Q:重復(fù)性和長期穩(wěn)定性之間有什么關(guān)系？

A:重現(xiàn)性是考察傳感器一天之內(nèi)的穩(wěn)定性，長期穩(wěn)定性是考察28天的穩(wěn)定性。重復(fù)性不好的傳感器長期穩(wěn)定性也不會很好，因為傳感器的讀數(shù)在一天之內(nèi)都不夠確定，如何能相信它在長期之內(nèi)獲得準(zhǔn)確的讀數(shù)呢？

Q:一天之內(nèi)氣溫有變化，那怎么知道是溫漂還是重現(xiàn)性不良呢？

A:建議重現(xiàn)性測試在一個一天溫度變化不超過5℃的房間內(nèi)進(jìn)行，因為在5℃之內(nèi)，傳感器的靈敏度幾乎是沒有變化的。這樣就可以排除傳感器因為溫漂而產(chǎn)生誤差的可能性了。

7. 基線偏移(Baseline Offset)

定義：基線偏移又叫零點偏移，它是一個統(tǒng)計量，同種傳感器，統(tǒng)計至少50只個體，按照3倍標(biāo)準(zhǔn)差計算出來的基線差異。例如，±2 ppm CO equivalent，其意義是：在室溫環(huán)境中，所有出廠的CO傳感器在純凈的空氣中的輸出信號，折合成CO讀數(shù)，都在[-2ppm, +2ppm]范圍之內(nèi)。這個參數(shù)有些類似于運算放大器的失調(diào)電壓Voff，懂電子學(xué)的朋友們也許會知道得多一些。

Q:如果我有一只傳感器，在測量的時候超出了基線偏移的范圍是不是就不能用了呢？

A:不是的?；€偏移的范圍是針對新傳感器的，在使用了一段時間之后，傳感器內(nèi)部電極上都會有一定的污染物，造成讀數(shù)的偏高或偏低，這也很正常。只要其基線偏移值的數(shù)值不要和儀表的報警值相比擬，就可以標(biāo)定之后繼續(xù)使用。

Q:什么因素會影響基線偏移的值？

A:有很多因素都會影響它，例如：通入了高濃度的被測氣體，通入了其它的非被測氣體，被測氣體濕度變高，長時間超過傳感器工作溫度使用，前放電路本身的零點就不理想等等。

Q:是不是傳感器的基線偏移值合格，傳感器就是合格的呢？

A:不是的。傳感器合格需要所有參數(shù)都符合規(guī)格書的要求，并不是僅僅通過基線偏移值來推論其它參數(shù)也合格。

8. 基線漂移(Baseline Shift)

定義：又叫零點漂移，也是一個統(tǒng)計量，指的是傳感器在不同的溫度下工作的時候，零點隨溫度變化的值。

Q:在高低溫測試的時候，如何測定基線漂移？

A:先在20℃的時候標(biāo)定傳感器的零點，然后讓溫箱降溫，測定傳感器低溫時的零點漂移，再升溫，測定高溫時的零點漂移。變溫的時候請注意：

1. 溫度變化速度不要超過0.5℃/分鐘。達(dá)到目標(biāo)溫度后，保溫2小時再進(jìn)行測試。

2. 測量溫度不要超過傳感器的工作范圍。

3. 電路的零點需要在事先測量過，并需要在測量后扣除。

Q:基線隨溫度漂移的趨勢是怎么樣的？

A:EC傳感器在低溫和室溫的條件下，基線比較一致，是一個比較接近零點的值。在高溫的時候，零點會升高比較多，例如SO2傳感器，因此算法上需要做零點溫度補償，否則儀器的零點會不準(zhǔn)，嚴(yán)重的會引起誤報警。

Q:靈敏度溫度漂移的量和基線漂移的量是成正比的嗎？

不成正比。EC傳感器的變化只有在高溫的時候才明顯，而傳感器的靈敏度在低溫時較低，在高溫時較高，這是化學(xué)反應(yīng)的普遍規(guī)律。

9. 負(fù)載電阻 (Load Resistor)

定義：EC傳感器和感應(yīng)電極相連接的電阻，一般稱為RL或Rload。

Q：這個電阻有什么作用？

A：這個電阻有兩個作用：

1. 見下圖，Rload將IC2的反向輸入端和感應(yīng)電極隔離開，從而實現(xiàn)本質(zhì)安全的電路設(shè)計。

2. Rload負(fù)載可以減小信號的噪聲。

Q:Rload是一定的嗎？

A:不一定，但有一個大概的范圍，從5ohm到33ohm。

Q:不同阻值的Rload對電路的性能有什么影響？

A:Rload越大，輸出信號Vout噪聲越小，但電路的響應(yīng)速度就會越慢；Rload越小，Vout噪聲越大，電路的響應(yīng)速度越快。所以，選擇這個電阻需要多做測試，選擇最合適的阻值。

10. 偏置電壓 (Bias Voltage)

定義：偏置電壓是感應(yīng)電極電壓值和參考電極電壓值的差，即Vbias=VS-VR，如上圖。

Q:偏置電壓是隨便定義的嗎？

A:不是的。不同氣種的傳感器對應(yīng)的是不同的偏置電壓：

1. 偏置電壓為零的傳感器有CO、H2S、SO2、H2、Cl2、NO2、PH3、SiH4、AsH3、ClO2、COCl2、F2、HCN、HF、O3、B2H6、SeH2、TBM和THT。

2. 偏置電壓為+300mV的傳感器有NO、ETO。

3. 有一種傳感器是-600mV偏壓的，它就是三電極氧氣泵原理的O2傳感器。

Q:VS和VR是隨便選擇的嗎？

A:不是的。無論VS還是VR都不要選擇電源的上軌和下軌，而要離上軌和下軌一定的安全距離，例如0.7V的電壓差。只有這樣，才能讓傳感器的線性達(dá)到最佳。

Q:Vbias的精度應(yīng)該選擇多少？

A：為了保證儀表信號的一致性，我推薦Vbias的精度在±10mV之內(nèi)。

11. 壓力范圍(Pressure Range)

定義：EC傳感器能夠正常工作的大氣壓范圍，通常用mBar來表示。

注：一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是101.3kPa，合1013mBar。

Q:當(dāng)壓力變化的時候，傳感器讀數(shù)會如何變化？

A：一般來說，當(dāng)壓力緩慢變化的時候，傳感器的靈敏度會呈線性變化。

Q:當(dāng)壓力快速變化的時候，傳感器讀數(shù)會如何變化呢？

A:一般說來，傳感器從常壓快速變化到高壓的時候，靈敏度會瞬間變高，然后恢復(fù)到正常讀數(shù)。這樣的現(xiàn)象也同樣出現(xiàn)在將傳感器從高溫轉(zhuǎn)移到低溫環(huán)境的時候，其原理是一樣的。

當(dāng)傳感器從高壓快速變化到低壓的時候，靈敏度會瞬間變低，然后恢復(fù)到正常的讀數(shù)。這樣的現(xiàn)象也同樣出現(xiàn)在將傳感器從低溫轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境的時候，其原理是一樣的。

Q:為什么氧氣傳感器在壓力變化的時候，讀數(shù)變化特別明顯？

A:這是O2傳感器固有的一個現(xiàn)象。但這種現(xiàn)象會20sec之內(nèi)消失。

12. 濕度范圍(Humidity Range)

定義：傳感器能夠正常工作的濕度范圍。

Q：在什么環(huán)境下，EC傳感器壽命最長？

A：對于EC傳感器來說，最適宜的溫度和濕度是20℃和50%RH。在這個溫度和濕度的時候，傳感器內(nèi)部既不會吸水，也不會失水，傳感器的壽命最長。

Q:EC傳感器最怕什么溫度和濕度環(huán)境？

A:EC傳感器最怕的是高溫高濕和高溫低濕環(huán)境。在高溫高濕的環(huán)境下，傳感器內(nèi)部迅速吸收環(huán)境中的水分，最終電解液稀釋，并漏出傳感器，造成失效。在高溫低濕的環(huán)境下，傳感器內(nèi)部迅速失水，最終電解液干涸，造成失效。

Q:在現(xiàn)實環(huán)境中，哪些場合是高濕或低濕的呢？

A:高濕環(huán)境包括：煤礦、地下金屬和非金屬礦、下水道、熱帶雨林地區(qū)。低濕的環(huán)境包括：一些降水少的戈壁和沙漠地區(qū)，例如中東和中國西北。銷售到這些地區(qū)的EC傳感器和儀表壽命都不會很長，需要加強(qiáng)售后服務(wù)。

Q:在高濕和低濕地區(qū)，如何選用EC傳感器呢？

A:需要選用電解液容量較大的傳感器.

13. 長期漂移(Long Term Output Drift)

定義：傳感器的靈敏度隨著時間的變化的量，一般以%來表示。

Q:EC傳感器的靈敏度一般是會上升還是下降？

A:如果殼體完好無損的話，EC傳感器的靈敏度一般都是下降的。例如含鉛的氧氣傳感器，其靈敏度會隨著時間不斷下降。但長效無鉛的氧氣傳感器靈敏度下降的速度會慢很多，在5年之內(nèi)信號下降不超過5%。

Q:如果發(fā)現(xiàn)某傳感器靈敏度大幅上升，會是什么問題？

如果發(fā)現(xiàn)靈敏度大幅上升的不正常現(xiàn)象，有可能是傳感器殼體損壞了。有氣體漏進(jìn)傳感器，造成輸出電流增大。這種現(xiàn)象一般發(fā)生在氧氣傳感器上。但是，在斷定“靈敏度大幅上升”之前，需要讓傳感器平衡時間超過24小時，不要在上電幾分鐘之內(nèi)就斷定傳感器靈敏度上升了。對于絕大多數(shù)傳感器，在上電的最初幾分鐘，輸出信號都會比正常工作的時候大些。

Q:傳感器靈敏度下降多少，就需要更換了？

A:為確保安全，當(dāng)傳感器靈敏度下降1/3就必須更換傳感器了。下

14. 保存溫度(Storage Temperature)

定義：傳感器在沒有使用的時候，對傳感器壽命最有利的溫度。EC傳感器最合適的保存溫度是0℃ ~ 20℃。

Q:如果采購來的傳感器長期不用，是不是需要買一個冰箱儲存?zhèn)鞲衅鳎?/p>

A:最好有一個冰箱，放在冷藏室，而不要放在冷凍室。但將傳感器拿出冰箱時要注意，不要立即打開包裝，因為此時打開包裝，傳感器內(nèi)外會有冷凝水產(chǎn)生。其實茶葉柜會是一個比較好的選擇，因為茶葉柜的溫度大約4℃，非常適合放電化學(xué)傳感器。

用戶買到儀器后，會將儀表和傳感器放在庫房中，過很長時間才會拿出來用。需要提醒用戶什么呢？

請在儀表使用說明書中注明，儀表需要放在沒有陽光直射，溫度較低的地方，最好保持在0℃ ~ 20℃。

Q:工作溫度和保存溫度之間有什么區(qū)別呢？

A:EC傳感器的工作溫度一般都在-40℃ ~ 50℃之間，根據(jù)型號不同，在常溫情況下，壽命短則7個月，長則5年。而保存溫度是讓傳感器在開包裝之前，壽命盡量延長。

下面介紹一系列對儀表研發(fā)人員密切相關(guān)的參數(shù)——本質(zhì)安全相關(guān)參數(shù)。這部分比較難懂，是專門為硬件工程師和認(rèn)證工程師準(zhǔn)備的“干貨”。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以參考GB3836.4和IEC60079-11。

15. 開路電壓(Open Circuit Voltage)

定義：當(dāng)傳感器開路時，感應(yīng)電極和對電極之間能達(dá)到的最高電壓差。

Q:這個參數(shù)有什么用?

A:當(dāng)儀表在拿本質(zhì)安全認(rèn)證的時候，認(rèn)證機(jī)構(gòu)會假設(shè)儀表內(nèi)的有源器件是開路的，當(dāng)它瞬間短路的時候所能達(dá)到的最高電壓除以回路中的電阻得到最大電流，然后計算放電的功率，放電的能量，為本質(zhì)安全的評估提供參考。EC傳感器是有源器件，是必須考察的對象。

Q:如何避免產(chǎn)生最大開路電壓?

A:要分成兩類傳感器進(jìn)行討論:

1. 含鉛氧氣傳感器。在氧氣傳感器的兩端有效連接負(fù)載電阻，使傳感器兩個電極時刻保持導(dǎo)通狀態(tài)，只要不將傳感器拔出，最大開路電壓就不會產(chǎn)生。

2. 控電位型EC傳感器。適當(dāng)選擇連在感應(yīng)電極上的負(fù)載電阻，只要開路電壓經(jīng)過負(fù)載電阻之后不至于打出電火花就可以了。

Q:EC傳感器的最大開路電壓能夠到多少伏?

含鉛氧氣傳感器的最大開路電壓是0.9V；毒氣傳感器的最大開路電壓是1.2V。這個實驗用戶自己也可以做，不過至少要測量10個樣品哦。

16. 最大短路電流(Short Circuit Current)

定義：當(dāng)傳感器短路時，感應(yīng)電極和對電極之間能達(dá)到的最高電流值。

Q:這個參數(shù)有什么用?

A:當(dāng)儀表在拿本安認(rèn)證的時候，電路上如果沒有限流電阻，認(rèn)證機(jī)構(gòu)會假設(shè)儀表內(nèi)的非電阻器件都是可以短路的，評估傳感器瞬間短路的時候所能達(dá)到的最高電流是否會產(chǎn)生電火花，為本質(zhì)安全的評估提供參考。EC傳感器是有源器件，是必須考察的對象。

Q:如何避免產(chǎn)生最大短路電流?

A:和EC傳感器三個電極連接的3根線，最好有隔離電阻作限流。

Q:EC傳感器的最大短路電流能夠到多少安培?

A:含鉛氧氣傳感器的最大短路電流是0.5A；毒氣氧氣傳感器的最大短路電流是1A。具體請參看傳感器的規(guī)格書。

17. 交叉干擾(Cross Sensitivity)

定義：檢測某特定氣體的EC傳感器對其它氣體也有響應(yīng)，并不能做到對單一氣體響應(yīng)。簡寫“X$”。

Q：傳感器規(guī)格書最后的交叉干擾表準(zhǔn)嗎？

A:不準(zhǔn)。傳感器制造廠商為了盡可能地免責(zé)，會將X$寫得大一些。但這些數(shù)字并不是隨意放大的，廠家會根據(jù)至少3個批次的傳感器，根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，確定最大的X$系數(shù)。

Q:X$系數(shù)如何解讀?

第一列是干擾氣體，第二列是測試時干擾氣體的濃度，第三列是干擾氣體在本傳感器的響應(yīng)校正因子。校正因子大于1的代表該氣體在此傳感器上的響應(yīng)值比環(huán)氧乙烷小，校正因子小于1的代表該氣體在此傳感器上的響應(yīng)值比環(huán)氧乙烷大。

Q:如果干擾氣體濃度不固定，X$的系數(shù)會固定嗎？

一般說來，在干擾氣體濃度較小的時候，X$系數(shù)相對固定，但隨著濃度的增加，X$也會變化。因此，靠X$來測非目標(biāo)氣體是沒有保證的。

18. 干擾氣體過濾器(Filter)

定義: EC傳感器為過濾掉一些干擾氣體，會在傳感器內(nèi)部放置物理的或化學(xué)的過濾器，從而盡量減少交叉干擾。

Q:EC傳感器上有一層白色的膜，它有過濾干擾氣體的作用嗎？

A:沒有。白色的膜是透氣防水膜，有透氣、防塵和防水的作用，對干擾氣體沒有過濾作用。干擾氣體的過濾膜在傳感器內(nèi)部，不打開是看不到的。

Q:一般的傳感器內(nèi)置過濾膜能過濾些什么氣體?

一般的過濾膜能過濾掉一些吸附性強(qiáng)的氣體，例如H2S、SO2和NO2。象H2和CO這樣的小分子氣體、非吸附性的氣體是過濾不掉的。

Q:內(nèi)置的過濾器會失效嗎?

A:會失效。無論是物理方法還是化學(xué)方法的過濾器，都會失效。所以EC傳感器不能長時間在有干擾氣體的環(huán)境中工作。當(dāng)物理過濾器吸附飽和了，或化學(xué)過濾器反應(yīng)耗盡了，也就不具有過濾干擾氣的作用了。

審核編輯黃宇